【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于石油開采和輸送領域，涉及一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置。
技術介紹
1、在石油開采領域，對于低滲油氣藏,采用耐油抗溫自生泡沫壓裂酸化施工是有效的改造方法之一，并且采用泡沫驅油也是在低滲超低滲透油藏的開采過程中，提高采收率的一項重要技術措施；在石油輸送領域，我國稠油資源十分豐富，開發潛力巨大，但稠油的高密度、高黏度及低流動性給其開采和輸送帶來極大困難和挑戰，利用耐油抗溫自生泡沫體系可實現熱采稠油流動邊界潤滑減阻的良好效果，相關研究已經成為學界的熱點研究方向，通過實踐發現耐油抗溫泡沫的性能會影響到熱稠油在井下采出及管道輸送中的減阻效果，不同質量的泡沫對熱稠油在石油開采及管道輸送減阻效果不同。
2、耐油抗溫自生泡沫，即加入起泡劑、穩泡劑和生氣劑，在合適的溫度下就可以自動生成泡沫。由于常溫無法滿足泡沫自生的最佳溫度，目前室內制備該類型泡沫的方法是先將水進行加熱，使用溫度傳感器對水溫進行監測，當達到起泡劑、穩泡劑和生氣劑最佳反應溫度后，將起泡劑、穩泡劑和生氣劑依次加入桶中進行攪拌直至完全溶解，當全部制備材料溶解，泡沫基液配置完畢，再由泡沫基液自生泡沫，熱采稠油減阻用自生泡沫體系生成完畢。
3、目前室內的自生泡沫流體發生裝置并不完善，加熱、攪拌和泡沫發生過程往往不能同時使用機器滿足，泡沫基液原料加熱、攪拌及泡沫生成過程均需人工干預，導致制備泡沫過程易造成大量時間的耗費、制備泡沫過程中泡沫基液原料的不完全溶解，進而造成制備泡沫原料的浪費，且泡沫生成過程中無法控制泡沫的含氣率，生成的泡沫質量分布不均
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，泡沫生成過程中泡沫的氣液比可控，泡沫生成質量均勻，能夠以高效、清潔的方式實現泡沫的制備，泡沫生成過程可視化，且在攪拌桶底部排出泡沫基液后能實現對攪拌桶和攪拌葉片全面無死角地清洗，以及泡沫生產要求，更換不同規格的攪拌桶。
2、為實現上述功能，本專利技術的技術方法如下：
3、一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，該裝置包括加熱及攪拌系統、排液機構、進泵管、離心泵、出泵管、混合機構、泡沫發生器。
4、進一步所述加熱及攪拌系統包括固定外桶、固定外桶頂部上蓋、攪拌桶、攪拌機構、清洗機構、密封門、加熱機構、萬向輪，所述固定外桶設置固定于加熱機構上，固定外桶頂部安裝有上蓋，所述攪拌桶在固定外桶內，并且攪拌桶下面為加熱底座，所述攪拌桶和固定外桶均設置有排液口，所述攪拌機構由第一攪拌驅動電機、第一攪拌軸、兩組攪拌葉片組成，所述攪拌驅動電機安裝于固定外桶頂部上蓋，所述可伸縮攪拌軸位于固定外桶頂部上蓋下部并伸入進攪拌桶內，并且軸具有伸縮功能以便于更換不同規格攪拌桶，并且攪拌軸和攪拌驅動電機連接，兩組攪拌葉片對稱固定于攪拌軸底部，所述清洗機構有若干組清洗裝置呈環形均勻分布于上蓋，每組清洗罐均由調節電機、噴口組成，清洗裝置旋轉固定于上蓋，所述加熱機構包括加熱底座、電源插座、加熱及溫度控制臺、led溫度顯示屏、溫度傳感器，所述加熱底座位于固定外桶底部，用于固定外桶，所述電源插座、加熱及溫度控制臺、led溫度顯示屏均設于加熱底座一側，所述溫度傳感器設于攪拌軸底部，所述密封門位于固定外桶一側，門上設置有門把手，密封門可通過門把手旋擰方式向外打開，所述萬向輪共四組包括滑輪、滑輪擋板、輪軸均勻地固定安裝于底座底部；
5、進一步所述排液機構包括第一排液閥、第二排液閥、第一排液管、第二排液管，所述第一排液管與攪拌桶排液口、固定外桶排液口相連接，第二排液管與混合機構和泡沫發生器相連接，所述第一排液閥、第二排液閥分別設置于第一排液管和第二排液管上；
6、進一步所述離心泵連接進泵管與出泵管，用于將泡沫基液從攪拌桶泵入混合機構中；
7、進一步所述混合機構包括氣體流量計、泡沫基液流量計、t型管、混合桶、混合桶上蓋、混合桶底座、第二攪拌驅動電機、第二攪拌軸，若干組攪拌葉片、壓力表、可視窗，所述t型管用于連接出泵管與混合桶，t型管右端連接出泵管出設有泡沫基液流量計，中間管道連接氣體并設有氣體流量計，t型管左端連接混合桶，所述混合桶固定于底座上且頂部設有上蓋，所述攪拌軸設于混合桶上蓋底部，軸上設有若干攪拌葉片，所述壓力表和可視窗分別設于混合桶外一側；
8、進一步所述泡沫發生器包括泡沫發生器固定外桶、第一帶孔擋板、第二帶孔擋板、若干組發泡孔及若干組導流管，所述泡沫發生器固定外桶右端端連接第二排液管，內部設置有第一帶孔擋板、第二帶孔擋板及若干組組導流管，所述第一帶孔擋板、第二帶孔擋板分別設置有若干組均勻分布排列的發泡孔，所述發泡孔上設置有孔外緣翻邊，所述若干組導流管分別連接在第一帶孔擋板和第二帶孔擋板間對應發泡孔上；
9、與現有裝置相比，本專利技術采用以上技術方案，具有如下特點：
10、1.該裝置通過加熱及攪拌系統的加熱機構的溫度控制臺設定溫度實現對桶內泡沫基液加熱，并通過攪拌軸上溫度傳感器反饋桶內泡沫基液溫度至led溫度顯示屏，有利于實時得到桶內基液準確溫度，無需額外增加人工測溫步驟；
11、2.該裝置通過加熱及攪拌系統的攪拌機構對攪拌桶內泡沫基液進行攪拌，實現熱量向攪拌桶內泡沫基液擴散，防止攪拌桶內基液溫度分布不均勻，有利于減少加熱時間、提高效率，有利于減少攪拌桶糊底風險、延長攪拌桶壽命；
12、3.該裝置通過加熱及攪拌系統的門把手旋擰打開固定外桶的密封門能夠更換不同規格的攪拌桶，有利于適應不同的泡沫生產要求及排查固定外桶和攪拌桶在生產任務開始前或完成后有無出現漏洞及安全隱患；
13、4.該裝置通過加熱及攪拌系統的清洗機構，利用清洗罐噴出清水實現對固定外桶內的攪拌桶和攪拌機構進行清洗，有利于提高清洗效率、減少人工成本，并且清洗效果明顯；
14、5.該裝置通過氣體流量計、泡沫基液流量計和第二排液閥實現對泡沫氣液比的調控，從而可以控制每批次生產的泡沫質量，以及按照生產要求生成不同質量的泡沫；
15、6.該裝置通過混合機構，能夠快速混合泡沫基液與氣體，提高泡沫生成效率，且設有壓力表實時監測混合桶內的壓力；
16、7.該裝置通過混合機構的可視窗可以查看混合桶內泡沫基液與氣體混合情況，即泡沫生成、發泡的過程，有利于對泡沫性能進行實時評價；
17、8.該裝置通過泡沫發生器對制備完成的泡沫基液連同氣體經過第一帶孔擋板通入發泡孔和導流管，再由第二帶孔擋板上的發泡孔流出，有利于進一步提高生成泡沫質量，并且在發泡孔上設置有與流動方向一致的翻邊，有利于提高流動效率，進一步提高泡沫制備效率；
18、9.發泡孔上設有孔外緣翻邊減少了氣泡與帶孔擋板的接觸面積，從而使氣泡在形成和膨脹過程中能夠更容易地脫離發泡孔，縮短了泡沫產生和脫離的時間，泡沫生成效率高。
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1.一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，可以用于石油開采和輸送領域，其特征在于：該裝置包括加熱及攪拌系統、排液機構、進泵管、離心泵、出泵管、混合機構、泡沫發生器；所述加熱及攪拌系統用于起泡劑、穩泡劑和生氣劑的加熱和攪拌溶解，以及泡沫流體發生完成后的清洗；所述排液機構用于加熱及攪拌機構與進泵管(21)以及混合機構與泡沫發生器的連接；所述進泵管((23)用于連接排液機構和離心泵((22)，將泡沫基液排入離心泵((22)；所述離心泵((22)用于為泡沫基液提供動力，將泡沫基液泵送至出泵管中；所述出泵管連接離心泵((22)和混合機構，用于將泡沫基液排入混合機構；所述混合機構用于調節生成泡沫的氣液比、泡沫基液和氣體的快速混合以及監測混合桶內的壓力；所述泡沫發生器接受來自混合機構混合后的泡沫基液與氣體的混合物，用于快速生成泡沫、提高泡沫質量。
2.采用如權利要求1所述的一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，其特征在于：所述加熱及攪拌系統包括固定外桶((1)、固定外桶頂部上蓋(2)、攪拌桶(3)、密封門(10)攪拌機構、加熱機構、清洗機構、萬向輪；所述固定外桶((1)安裝固定
3.采用如權利要求1所述的一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，其特征在于：所述混合機構包括泡沫基液流量計(24)、氣體流量計(25)、T型管(26)、混合桶(27)、混合桶頂部上蓋(28)、混合桶底座(29)、第二攪拌驅動電機(30)、第二攪拌軸(31)、若干組攪拌葉片(32)、壓力表(33)、可視窗(34)；所述泡沫基液流量計(24)、氣體流量計(25)分別設置于T型管(26)右側和中間管段上，泡沫基液流量計(24)和氣體流量計(25)分別用于監測泡沫基液和氣體的流量，控制泡沫生成質量；所述T型管(26)設于混合桶右側；所述混合桶(27)固定于底座上，混合桶頂部設有上蓋；所述第二攪拌驅動電機(30)設于混合桶頂部上蓋(28)，并與第二攪拌軸(31)連接；所述若干組攪拌葉片(32)設于第二攪拌軸(29)上，所述壓力表(33)和可視窗(34)分別設于混合桶(27)外一側用于監測混合桶內的壓力，壓力表(33)可防止桶內壓力過高，可視窗用于查看混合桶(27)內泡沫生泡情況，評價泡沫性能。
4.采用如權利要求1所述的一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，其特征在于：所述排液機構包括第一排液閥(12)、第二排液閥(35)、第一排液管(13)、第二排液管(36)，攪拌桶(3)、固定外桶((1)和混合桶(27)均開設有排液口，兩個排液口之間連通有第一排液管(13)，所述第一排液管(13)上設有第一排液閥(12)，第二排液管與混合桶(27)和泡沫發生器外殼(37)相連接，所述第二排液閥設于第二排液管上。
5.采用如權利要求1所述的一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，其特征在于：泡沫發生器由泡沫發生器外殼(37)、第一帶孔擋板(38)、第二帶孔擋板(4...
【技術特征摘要】
1.一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，可以用于石油開采和輸送領域，其特征在于：該裝置包括加熱及攪拌系統、排液機構、進泵管、離心泵、出泵管、混合機構、泡沫發生器；所述加熱及攪拌系統用于起泡劑、穩泡劑和生氣劑的加熱和攪拌溶解，以及泡沫流體發生完成后的清洗；所述排液機構用于加熱及攪拌機構與進泵管(21)以及混合機構與泡沫發生器的連接；所述進泵管((23)用于連接排液機構和離心泵((22)，將泡沫基液排入離心泵((22)；所述離心泵((22)用于為泡沫基液提供動力，將泡沫基液泵送至出泵管中；所述出泵管連接離心泵((22)和混合機構，用于將泡沫基液排入混合機構；所述混合機構用于調節生成泡沫的氣液比、泡沫基液和氣體的快速混合以及監測混合桶內的壓力；所述泡沫發生器接受來自混合機構混合后的泡沫基液與氣體的混合物，用于快速生成泡沫、提高泡沫質量。
2.采用如權利要求1所述的一種性能可控的高效自生泡沫流體發生裝置，其特征在于：所述加熱及攪拌系統包括固定外桶((1)、固定外桶頂部上蓋(2)、攪拌桶(3)、密封門(10)攪拌機構、加熱機構、清洗機構、萬向輪；所述固定外桶((1)安裝固定在加熱機構上，固定外桶頂部設有上蓋(2)；所述攪拌桶(3)內置于固定外桶(1)中，并且根據生產要求的不同可更換不同規格的攪拌桶(3)；所述密封門(10)進位于固定外桶((1)一側，門上設置有門把手(11)，密封門(10)可通過門把手(11)旋擰方式向外打開；所述攪拌機構包括攪拌驅動電機(4)、攪拌軸(5)及攪拌葉片(6)，機構安裝在固定外桶頂部上蓋(2)，并內伸于攪拌桶中對泡沫基液進行攪拌；所述清洗機構由若干組清洗裝置構成，若干組清洗裝置呈環形均勻分布于固定外桶頂部上蓋(2)，所述清洗裝置包括調節電機(8)和噴口(9)，在泡沫制備完成后，將清洗機構的噴口(9)與外界水泵或水龍頭連接并打開，通過調節電機(8)帶動噴口(9)旋轉噴出清水對裝置進行清洗；所述加熱機構位于加熱及攪拌系統下部，包括加熱底座(14)、加熱及溫度控制臺(15)、led溫度顯示屏(16)、電源插座(17)、溫度傳感器(7)，所述加熱底座位于固定外桶((1)底部，用于固定外桶，所述電源插座(17)、加熱及溫度控制臺(15)、led溫度顯示屏(16)均設于加熱底座(14)一側，所述溫度傳感器(7)設于攪拌軸(5)底部，制備泡沫基液原料與規定量的清水置于泡沫桶中后，將電源插座(17)聯通電源，打開開關及溫度控制臺(15)設定加熱溫度，通過加熱底座(14)開始固定外桶((1)及攪拌桶(3)傳熱使桶內液體升溫加速泡沫基液原料溶解，啟動攪拌驅動電機(4)，此時攪拌軸(5)帶動兩組攪拌葉片(6)轉動，對桶內基液進行攪拌提高溶解效率，并通過第一攪拌軸(5)底部的溫度傳感器實時反饋溫度至led溫度顯示屏(16)；所述萬向輪共有四組設置于加熱底座(14)底部，每組萬向輪由滑輪(18)、滑輪軸(19)、滑輪擋板(20)組成。
3.采用如權利要求1所述的一種性能可控的高效自生...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫杰，孟凡昊，鄧森洋，蔣李瑤，廖國卿，楊翠萍，曾星杰，王珺，黃傳浩，何伊靖，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：
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